Природный кремний состоит из трех стабильных изотопов: кремния-28, кремния-29 и кремния-30. Ядерный спин кремния-29 негативно воздействует на электронные спины кубитов, что приводит к декогеренции — быстрому разрушению квантовых состояний, — поэтому от него нужно избавляться. В высокочистом кремнии-28 время когерентности кремниевых спиновых кубитов может достигать миллисекунд и даже секунд. Такой кремний может конкурировать с алмазными и фосфорными кубитами. Его называют «самым чистым кремнием на Земле».

Изотопное разделение кремния — крайне сложный процесс. Природный тетрафторид кремния или трихлорсилан обогащают методами газовой центрифуги или лазерного удаления атомов кремния-29 и кремния-30. Китайцы разработали собственную технологию, основанную, предположительно, на каскаде центрифуг.

Кремниевые квантовые процессоры — одно из самых перспективных направлений из-за совместимости с базовой технологией производства полупроводников (КМОП). Если удастся создать кубиты на основе чистого кремния-28, это позволит масштабировать квантовые компьютеры до миллионов кубитов на одном кристалле (подобно классическим процессорам).

По заявлению разработчиков из НИИ физико-химических технологий атомной промышленности при Китайской национальной ядерной корпорации, «продукты имеют изотопную чистоту, превышающую 99,99%, что соответствует мировому уровню, и создают материальную основу для независимой разработки кремниевых квантовых компонентов».

Прежде Китай закупал кремний-28 в основном у России и США. Собственное производство снимает риск эмбарго, пишет China Daily. Китай, имея доступ к сверхчистому кремнию-28, сможет ускорить свои разработки.

Команда специалистов из США и Японии создала первый в мире спинтронный вероятностный бит (или p-бит) на кремниевом чипе, изготовленный по стандартной полупроводниковой технологии. Устройство размером с обычный транзистор генерирует случайные флуктуации между 0 и 1.